智慧机场建设概论（教材图书）

智慧机场建设概论（教材图书）

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内容简介

　　智慧机场是充分利用大数据、物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理念与工具，实现机场各功能彼此协调运作，提高机场运行效率，进而为旅客提供良好的服务，促进可持续发展的现代化机场新形态。本书围绕构建智慧机场建设理论体系，从生产运行、旅客服务、安全管控、商业经营、企业管理等业务领域，全面梳理智慧机场建设内容与建设重点，给出了智慧机场的规划设计方法，并着重提出了智慧机场智能化保障装设备和数字孪生系统的实现过程。

作者简介

　　作者简介：庞国锋，教授级高工，中国仿真学会副秘书长、虚拟技术与应用专业委员会主任委员。1997年9月至2002年6月在北京航空航天大学虚拟现实国家重点实验室工作，2004年6月至2006年6月在清华大学智能技术与系统国家重点实验室工作。长期从事军事仿真、虚拟现实、智能制造、网信建设等领域研究工作，获国家科技进步二等奖、军队级科技进步二、三等奖各一项，在国内外学术刊物上发表学术论文30余篇，出版专著10部。

图书目录

目 录
第1章 绪论\t1
1．1 机场概述\t1
1．1．1 定义与分类\t1
1．1．2 系统组成\t2
1．1．2．1 设施\t2
1．1．2．2 保障设备\t3
1．1．2．3 人员与组织\t5
1．1．2．4 信息系统\t7
1．1．3 业务工作\t8
1．1．3．1 生产运行\t10
1．1．3．2 旅客服务\t10
1．1．3．3 安全管控\t10
1．1．3．4 商业经营\t10
1．1．3．5 企业管理\t10
1．1．4 运行指挥\t11
1．1．4．1 运行模式\t11
1．1．4．2 指挥体制\t12
1．1．4．3 职能任务\t13
1．1．5 机场信息化\t14
1．2 智慧机场的产生背景\t15
1．3 智慧机场的概念特点\t17
1．3．1 概念\t17
1．3．2 特点\t17
1．4 智慧机场的发展状况\t19
1．4．1 发展历程\t19
1．4．2 当前状况\t19
1．4．2．1 生产运行领域\t19
1．4．2．2 旅客服务领域\t20
1．4．2．3 安全管控领域\t21
1．4．2．4 商业经营领域\t22
1．4．2．5 企业管理领域\t23
1．5 智慧机场的需求分析\t23
1．5．1 生产运行领域需求\t24
1．5．2 旅客服务领域需求\t25
1．5．3 安全管控领域需求\t26
1．5．4 商业经营领域需求\t27
1．5．5 企业管理领域需求\t27
1．6 智慧机场的目标任务\t28
1．6．1 建设目标\t28
1．6．2 主要任务\t29
1．7 本书的编排结构\t29
第2章 智慧机场规划设计\t32
2．1 规划方法\t32
2．1．1 规划目的\t32
2．1．2 规划方法\t33
2．2 业务架构\t35
2．2．1 生产运行业务架构\t36
2．2．2 旅客服务业务架构\t37
2．2．3 安全管控业务架构\t38
2．2．4 商业经营业务架构\t39
2．2．5 企业管理业务架构\t39
2．3 应用架构\t40
2．4 数据架构\t42
2．5 技术架构\t45
2．5．1 技术路线\t45
2．5．2 主要内容\t46
2．6 信息安全架构\t47
2．7 IT治理架构\t49
第3章 智慧机场公共基础支撑平台\t51
3．1 基础网络通信平台\t51
3．1．1 空地通信\t51
3．1．1．1 ADS-B\t52
3．1．1．2 AeroMACS\t55
3．1．2 地面无线通信\t58
3．1．2．1 无线宽带专网\t58
3．1．2．2 机场WIFI\t61
3．1．3 物联网通信\t64
3．1．4 5G通信\t68
3．1．5 定位通信\t72
3．2 云计算平台\t75
3．2．1 需求分析\t75
3．2．2 总体设计\t76
3．2．3 基础设施\t77
3．3 大数据平台\t78
3．3．1 体系架构\t78
3．3．2 数据融合\t82
3．3．3 应用领域\t84
3．3．4．1 机场运行领域\t84
3．3．4．2 旅客服务领域\t85
3．3．4．3 安全管控领域\t86
3．3．4．4 商业经营领域\t86
3．3．4．5 企业管理领域\t87
3．4 可视化平台\t88
3．4．1 总体设计\t89
3．4．1．1 系统架构\t89
3．4．1．2 主要功能\t90
3．4．1．3 关键技术\t92
3．4．2 GIS系统\t93
3．4．3 BIM系统\t96
3．4．3．1 定义与功能\t96
3．4．3．2 BIM模型搭建与管理\t97
3．4．3．3 GIS和BIM的集成\t101
3．4．3．4 应用方法\t102
3．4．4 视频监控系统\t103
3．4．4．1 后台视频监控系统（CCTV）\t103
3．4．4．2 智能视频分析系统\t105
3．4．4．3 基于虚拟现实的三维全景视频监控系统\t108
3．5 信息安全平台\t112
3．5．1 威胁分析\t112
3．5．2 系统架构\t113
3．5．3 主要功能\t114
3．5．4 关键技术\t115
3．6 物联网平台\t116
3．7 信息系统集成平台\t117
3．7．1 基于SOA的系统集成\t118
3．7．1．1 系统架构\t118
3．7．1．2 主要功能\t119
3．7．1．3 具体实现\t120
3．7．2 基于数据中台的系统集成\t122
3．7．2．1 系统架构\t122
3．7．2．2 主要功能\t124
3．7．2．3 具体实现\t125
3．8 业务基础平台\t125
3．8．1 航班正常性管理平台\t125
3．8．1．1 业务流程\t126
3．8．1．2 系统架构\t126
3．8．1．3 具体实现\t127
3．8．2 会员管理平台\t129
第4章 智慧机场生产运行业务系统\t132
4．1 ACDM系统\t132
4．1．1 运行原理\t132
4．1．2 需求分析\t134
4．1．3 系统架构\t134
4．1．4 工作流程\t137
4．1．5 关键模块\t138
4．1．5．1 航班监控\t138
4．1．5．2 运行预测\t142
4．1．5．3 信息服务\t142
4．1．5．3．1 整体信息关系\t143
4．1．5．3．2 里程碑管理信息交互\t143
4．1．5．4 资源管理\t145
4．1．5．4．1 系统概述\t145
4．1．5．4．2 需求分析\t146
4．1．5．4．3 系统架构\t148
4．1．5．4．4 具体实现\t149
4．2 场面活动引导与控制系统\t152
4．2．1 系统概述\t152
4．2．2 需求分析\t154
4．2．3 系统架构\t155
4．2．4 具体实现\t156
4．3 机场空侧管理系统\t157
4．3．1 系统架构\t157
4．3．2 道面管理系统\t159
4．3．3 设备管理系统\t160
4．3．3．1 系统组成\t160
4．3．3．2 感知设计\t161
4．3．3．3 路由设计\t162
4．4 指挥调度系统\t164
4．4．1 需求分析\t164
4．4．2 系统架构\t168
4．4．3 具体实现\t169
4．4．4 实施效果\t170
4．5 应急管理系统\t172
4．5．1 需求分析\t172
4．5．1．1 业务目标\t172
4．5．1．2 业务需求\t172
4．5．1．3 功能需求\t172
4．5．2 系统架构\t174
4．5．3 具体实现\t175
4．5．3．1 应急事件处置过程\t175
4．5．3．2 主要功能模块开发\t175
4．6 除冰管理系统\t176
4．6．1 系统架构\t176
4．6．2 主要功能\t177
4．6．3 具体实现\t177
4．7 货运管理系统\t177
4．7．1 需求分析\t178
4．7．2 系统架构\t179
4．7．4 具体实现\t180
4．7．4．1 进出港流程管理\t180
4．7．4．2 拖车调度\t181
4．7．4．3 装卸货过程监控\t182
4．7．4．4 突发事件处理\t183
4．7．4．5 货运生产统计分析方法\t183
第5章 智慧机场旅客服务业务系统\t184
5．1 综合服务系统\t184
5．1．1 业务背景\t184
5．1．1．1 机场服务的概念\t184
5．1．1．2 机场服务的内容\t185
5．1．1．3 机场服务的流程\t185
5．1．1．4 机场服务的问题\t186
5．1．2 需求分析\t187
5．1．2．1 建设目标\t187
5．1．2．2 业务功能\t187
5．1．3 系统架构\t189
5．1．4 关键技术\t191
5．1．4．1 客流分析\t191
5．1．4．2 排队分析\t192
5．1．4．3 人员设备追踪\t193
5．2 陆侧交通系统\t193
5．2．1 需求分析\t193
5．2．1．1 建设目标\t193
5．2．1．2 业务需求\t193
5．2．2 系统架构\t194
5．2．3 具体实现\t195
5．2．3．1 运营调度\t195
5．2．3．2 信息服务\t196
5．2．3．3 应急指挥\t196
5．3 定位导航系统\t196
5．3．1 需求分析\t197
5．3．2 技术原理\t197
5．3．3 系统组成\t200
5．4 动态标识系统\t201
5．5 行李跟踪系统\t202
5．5．1 需求分析\t202
5．5．1．1 建设目标\t202
5．5．1．2 建设内容\t202
5．5．2 系统架构\t203
5．5．3 系统功能\t203
5．5．4 具体实现\t204
第6章 智慧机场安全管控业务系统\t205
6．1 安全综合管理系统\t205
6．1．1 建设目标\t205
6．1．2 系统架构\t206
6．1．3 主要功能\t206
6．1．3．1 安全信息管理\t206
6．1．3．2 安全监督检查\t211
6．1．3．3 安全态势监控\t212
6．1．3．4 安全绩效管理\t212
6．1．3．5 安全应急响应\t213
6．1．3．6 安全培训考核\t213
6．2 机场安检信息系统\t214
6．2．1 业务流程\t214
6．2．2 建设目标\t215
6．2．3 功能需求\t216
6．3 场道异物检测（FOD）系统\t217
6．3．1 监测原理\t217
6．3．2 系统架构\t218
6．3．3 关键技术\t219
6．3．3．1 毫米波雷达对地微小目标探测技术\t219
6．3．3．2 复杂背景下不确定目标的图像识别技术\t220
6．3．3．3 性能验证与评估技术\t220
6．4 机场围界安防系统\t220
6．4．1 建设目标\t221
6．4．2 系统组成\t221
6．4．3 主要功能\t222
第7章 智慧机场商业经营业务系统\t223
7．1 非航全业务管理系统\t223
7．1．1 业务背景\t223
7．1．2 需求分析\t224
7．1．3 系统架构\t224
7．2 O2O电商平台\t225
7．2．1 业务背景\t225
7．2．2 需求分析\t226
7．2．3 系统架构\t226
7．3 停车场管理系统\t227
7．3．1 业务背景\t227
7．3．2 需求分析\t228
7．3．2．1 建设目标\t228
7．3．2．2 功能设计\t228
7．2．3 系统架构\t229
第8章 智慧机场企业管理业务系统\t230
8．1 经营分析系统\t230
8．1．1 业务背景\t230
8．1．2 需求分析\t231
8．1．3 系统架构\t231
8．1．4 关键技术\t232
8．2 战略管理系统\t233
8．2．1 理论基础\t233
8．2．2 建设目标\t233
8．2．3 系统架构\t233
8．2．4 主要功能\t234
8．3 资产管理系统\t236
8．3．1 业务背景\t236
8．3．2 需求分析\t237
8．3．3 系统架构\t237
8．4 能源管理系统\t238
8．4．1 需求分析\t239
8．4．2 系统架构\t239
8．4．3 主要功能\t241
第9章 智慧机场无人化保障装设备\t244
9．1 新型服务保障机器人\t244
9．1．1 割草机器人\t244
9．1．2 行李搬运机器人\t248
9．3．3 服务机器人\t249
9．2 加改装AGV式机器人\t250
9．2．1 AGV概述\t250
9．2．1．1 AGV的定义\t250
9．2．1．2 AGV单机\t251
9．2．1．3 AGV系统\t253
9．2．1．4 AGV关键技术\t254
9．2．1．5 AGV加改装思路\t259
9．2．2 道面安全检测机器人\t260
9．2．3 智能安防巡检机器人\t263
9．3 特种车辆无人化改造\t265
9．1．1 无人驾驶水平划分\t265
9．1．2 智能化改造方法\t265
9．4 机场多机器人协同\t267
9．4．1 体系结构\t268
9．4．2 通信方式\t273
9．4．3 协调控制\t273
9．4．4 云机器人系统\t274
第10章 智慧机场数字孪生系统\t276
10．1 理论基础\t276
10．1．1 数字孪生概述\t276
10．1．2 数字孪生机场\t277
10．2 总体架构\t280
10．2．1 技术架构\t280
10．2．1．1 数字孪生通用技术架构\t280
10．2．1．2 数字孪生机场技术架构\t281
10．2．2 核心平台\t282
10．2．2．1 机场信息模型平台\t282
10．2．2．2 数据服务平台\t284
10．2．2．3 仿真服务平台\t285
10．2．3 关键技术\t290
10．2．3．1 基于激光扫描的三维重建技术\t290
10．2．3．2 基于物联感知的全域标识技术\t290
10．2．3．3 基于空间理解的全要素数字化表达\t293
10．2．3．4 基于虚实融合的可视化呈现\t293
10．2．3．5 基于一体化建模的机场仿真\t294
10．2．3．6 基于深度学习的决策优化技术\t294
10．2．3．7 基于空间分析计算的布局优化\t295
10．3 系统实施\t296
10．3．1 建立机场的高精度数字化模型\t296
10．3．1．1 机场平面模型\t296
10．3．1．1．1 地面设施模型\t296
10．3．1．1．2 地下管线模型\t299
10．3．1．1．3 机场空域模型\t301
10．3．1．2 机场三维模型\t303
10．3．1．2．1 机场地面三维模型\t303
10．3．1．2．2 地下管线三维模型\t307
10．3．1．2．3 机场净空三维模型\t307
10．3．1．2．4 特殊效果仿真模型\t308
10．3．2 采集真实数据并与数字化模型关联\t312
10．3．2．1 机场多元异构数据采集要求\t312
10．3．2．2 机场多元异构数据采集框架\t313
10．3．2．3 机场多元异构数据采集实现\t315
10．3．3 开发机场设施设备故障预测模型\t316
10．3．3．1 故障预测方法概述\t316
10．3．3．2 基于神经网络的故障预测\t317
10．3．4 开发全要素全流程机场仿真系统\t319
10．3．4．1 机场仿真发展状况\t319
10．3．4．2 基于AUML建立机场仿真模型\t321
10．3．4．2．1 理论基础\t322
10．3．4．2．2 AUML建模思路\t324
10．3．4．2．3 具体方法\t325
10．3．4．3 机场空侧仿真系统\t328
10．3．4．3．1 开发目标\t328
10．3．4．3．2 总体流程\t328
10．3．4．3．3 仿真模型\t329
10．3．4．3．4 核心模块\t332
10．3．4．4 机场航站楼仿真系统\t335
10．3．4．5 机场陆侧仿真系统\t336
10．3．4．6 面向数字孪生实现在线仿真和实时预测\t337
10．3．4．6．1 基于事件调度法的持续瞬态仿真\t338
10．3．4．6．2 典型仿真事件处理逻辑\t338
10．3．4．6．3 融合实时数据实现在线预测\t341
10．4 应用场景\t342
10．4．1 规划设计\t342
10．4．2 建设施工\t344
10．4．3 能力评估\t348
10．4．4 车辆调度\t349
10．4．4．1 概念特点\t350
10．4．4．2 主要内容\t350
10．4．4．3 基于数字孪生机场的车辆调度\t352
10．4．5 应急演练\t353
10．4．5．1 概念特点\t353
10．4．5．2 系统组成\t354
10．4．5．3 运行流程\t354
第11章 智慧机场标准体系与评估体系\t357
11．1 标准体系\t357
11．1．1 建设思路\t357
11．1．1．1 智慧机场系统架构\t358
11．1．1．2 智慧机场标准体系结构\t361
11．1．1．3 智慧机场标准体系框架\t361
11．1．2 建设内容\t362
11．1．2．1 总体共性标准\t362
11．1．2．2 关键技术与支撑平台标准\t363
11．1．2．3 行业应用标准\t363
11．1．3 组织实施\t364
11．2 评估体系\t365
第12章 智慧机场案例分析与实施路径\t370
12．1 典型案例\t370
12．1．1 首都机场\t370
12．1．1．1 整体建设成果\t370
12．1．1．2 特色亮点\t373
12．1．2 深圳机场\t374
12．1．2．1 整体建设成果\t374
12．1．2．2 特色亮点\t375
12．1．3 重庆机场\t378
12．1．3．1 整体建设成果\t378
12．1．3．2 特色亮点\t379
12．1．4 长沙机场\t380
12．1．4．1 整体建设成果\t380
12．1．4．2 特色亮点\t380
12．1．5 茅台机场\t382
12．1．5．1 整体建设成果\t382
12．1．5．2 特色亮点\t383
12．1．6 鄂州机场\t386
12．1．6．1 整体建设成果\t386
12．1．6．2 特色亮点\t387
12．2 实施路径\t388
12．2．1 诊断先行，精准把握企业需求\t390
12．2．2 集成创新，整体推进建设内容\t394
12．2．3 技术赋能，打造标杆示范引领\t395
12．2．4 融通发展，促进产业生态培育\t397
12．2．5 人才为本，创新人才培训体系\t398
参考文献\t400